在第四屆世紀氫能與燃料電池大會論壇上，國家電投集團中央研究院資深研究員崔崇作了關于《天然氣摻氫關鍵技術及應用示范的問題》主題演講。

在演講中，崔崇從天然氣摻氫背景、天然氣摻氫關鍵技術以及天然氣摻氫應用示范問題三方面展開分析。

天然氣摻氫背景

目前全國天然氣消費量3945.3億立方米，同比增長7.6%。其中90%用于能源、燃料。氫氣消費量約3700萬噸（約合4100億立方米），其中80%用于化工產業。2023年我國進口天然氣約為1700億立方米，若按20%比例摻氫，消耗氫氣約1000億立方米，可減少340億立方米天然氣進口量，降低能源對外依存度。

天然氣摻氫關鍵技術
崔崇表示，新建及現役天然氣管道摻氫輸送存在氫損傷和加速失效問題，要對天然氣管道以及后續管網，家用的燃氣具，后續工業用戶的設備做全鏈條摻氫適應性評估。
安全性管控方面，制、儲、輸、摻、分、用整個鏈條如何管控，與純天然氣泄露有什么區別？實驗表明，30%及以下的摻氫天然氣泄露可以用現有天然氣監測手段，燃爆的下限根據研究也可以用現有天然氣監測手段。
關鍵設備方面，摻氫混氣撬主要是控制氫氣濃度不要超標，超過10%就會切斷氫氣泄露。對于摻氫精度，老百姓家里燒無所謂，10%幾以下的都行，但是如果燃機要求正負1%的濃度，現有設備能夠做到1%的精度監控的就是摻氫混氣撬。
氫分離純化裝置是低成本低濃度摻氫天然氣提氫的設備，可以在低含氫量（5%-20%）混合氣中分離氫氣，氫氣回收率高：≥90%，氫氣純度高：≥99.999%。
摻氫天然氣的燃燒器的摻氫比適應性：0-50%，低NOx排放：≤ 50 mg/Nm3（@3.5%O2）。經過測試，10%幾摻氫比以下也是不需要改的，30%左右需要對燃燒器結構進行技術調整。

非金屬的輸氫管道，如果摻氫不需要把氫氣輸送到門站然后摻進去，輸氫管道可以用TCP管道，造價比預期要降低一半。

天然氣摻氫應用示范的問題
天然氣摻氫大體三個場景：城鎮管網摻氫P≤4MPa、長輸支線管網摻氫P≤6.3MPa、長輸干線官網摻氫P≤12MPa。
崔崇介紹了幾個全國首個示范項目。2019年國內首個電解制氫摻入天然氣項目。實現“制氫-摻混-輸送-利用”環節的技術驗證和應用示范。
2023年全國首個城燃-氫能制儲摻輸分用一體化示范項目。包括綠電制氫、管道儲氫、天然氣摻氫、管道混輸、氫分離以及摻氫燃燒利用環節，設計天然氣摻氫比例30%。
2024年1月完成國首個城鎮燃氣摻氫綜合科技實驗平臺。2024年2月完成了首個真實天然氣摻氫入戶的應用示范，運行了兩三個月，有30戶居民真實使用了摻氫天然氣。
但政策上依然存在問題：

1.制氫：除內蒙古自治區外，均未在全省范圍放開在非化工園區制氫管控。

2.儲輸氫：輸氫管道不允許穿越城市區域，儲氫裝置應放置于化工園區。

3.摻氫：參考中國城市燃氣協會發布的《天然氣管道摻氫輸送及終端利用可行性研究》成果，通常在城鎮范圍限制摻氫比不超過10%。

4.用氫：安全專題報告需通過應急管理部門審批，因標準規范和應用案例不足，論證難度較大。
安全方面，老百姓對于摻氫這件事也不一定接受度很好，近三年燃氣相關事故頻發，公開報道就有2554起，死亡249人。此外，在用燃氣具等終端不適用高比例摻氫天然氣（≥30%，超過II類天然氣標準），可能存在的“回火”隱患。
經濟方面，氫氣的熱值是相同體積天然氣的三分之一，作為燃料的經濟性較差。考慮到氫氣易燃易爆帶來附加的設備和管理成本，氫氣價格應低于天然氣價格的1/3。按照天然氣門站價格1.8元/Nm3，則氫氣價格約0.5元/Nm3（5.6元/kg）。而現階段灰氫價格約10元/kg，綠氫價格約22元/kg。但對于冬季LNG保供場景，天然氣價格約60-80元/kg，綠氫燃料具有經濟效益。
最后，崔崇建議：1.建議盡快出臺《城鎮天然氣管網摻氫》的國家和行業標準，推動示范項目向工程應用轉化。2.為推進6.3MPa長輸天然氣支線管網摻氫示范項目，亟需解決綠氫企業經濟收益率問題，在政府主導下，依靠行業專家評審推進項目落地。建議綠氫企業采取與電網企業合作，以并網收益平衡摻氫收益；或者與氣體公司合作，以高純氧氣收益平衡摻氫收益；或者與其他較高收益率的綠電轉化項目共建，以平衡摻氫收益。3.利用在役天然氣管道摻氫輸運，為明確總壓、摻氫比例上限等關鍵參數，需要開展管道/管件/閥門、計量監測設備、用戶側工藝設施在不同比例摻氫天然氣條件下的適應性評價工作。建議加快制定《天然氣摻氫適應性評價系列標準》。4.推動建立碳稅、碳交易體系，并制定燃用摻氫天然氣的碳排放計量標準，為各參與單位實現綠色附加值提供途徑。5.研發高效低比例摻氫天然氣提氫工藝設施，為熱值敏感用戶提前完成氫氣分離，并結合其他用氫需求，實現提氫的經濟價值。
（根據嘉賓現場演講整理，未經嘉賓本人審核）